CN111098711A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆，降低辅机电池的蓄电比例和电压的下降量。具备：第一蓄电装置；第二蓄电装置，额定电压比第一蓄电装置低；DC/DC转换器，将连接有第一蓄电装置的高电压侧电力线的电力降压并向连接有第二蓄电装置的低电压侧电力线供给；第一辅机，连接于低电压侧电力线，并且在系统断开状态下需要工作；第二辅机，连接于低电压侧电力线，并且在系统断开状态下不需要工作；以及开关，能够解除低电压侧电力线与第二辅机的连接。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及车辆。
背景技术
以往，作为这种车辆，提出了具备主蓄电装置、辅机电池、将连接有主蓄电装置的高电压侧电力线的电力降压并向连接有辅机电池的低电压侧电力线供给的DC/DC转换器、连接于低电压侧电力线的各辅机的结构(例如参照专利文献1)。在该车辆中，在车辆的停车期间经过规定期间时，通过DC/DC转换器的驱动将主蓄电装置的电力向辅机电池供给来对辅机电池进行充电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP2014-143868A
发明内容
发明要解决的问题
在上述的车辆中，在低电压侧电力线上不仅连接有辅机电池，还连接有各辅机，因此在系统断开状态下，向各辅机供给暗电流，辅机电池的蓄电比例和电压下降。各辅机中虽然包括在系统断开状态下不需要工作的辅机，但还是向全部的辅机供给暗电流，因此辅机电池的蓄电比例和电压过多地下降。
本发明的车辆的主要目的在于降低辅机电池的蓄电比例和电压的下降量。
用于解决问题的手段
本发明的车辆为了达成上述的主要目的而采用了以下的手段。
本发明的车辆的主旨在于，具备：
第一蓄电装置；
第二蓄电装置，额定电压比所述第一蓄电装置低；
DC/DC转换器，将连接有所述第一蓄电装置的高电压侧电力线的电力降压并向连接有所述第二蓄电装置的低电压侧电力线供给；
第一辅机，连接于所述低电压侧电力线，并且在系统断开状态下需要工作；
第二辅机，连接于所述低电压侧电力线，并且在所述系统断开状态下不需要工作；以及
开关，能够解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接。
在该本发明的车辆中，具备：第一蓄电装置；第二蓄电装置，额定电压比第一蓄电装置低；DC/DC转换器，将连接有第一蓄电装置的高电压侧电力线的电力降压并向连接有第二蓄电装置的低电压侧电力线供给；第一辅机，连接于低电压侧电力线，并且在系统断开状态下需要工作；第二辅机，连接于低电压侧电力线，并且在系统断开状态下不需要工作；以及开关，能够解除低电压侧电力线与第二辅机的连接。通过形成为这样的结构，在系统断开状态下，能够通过开关来解除低电压侧电力线与第二辅机的连接。其结果是，能够避免向第二辅机供给暗电流，能够降低第二蓄电装置的蓄电比例和电压的下降量。
在此，“第一辅机”是在系统断开状态下需要工作的辅机，可列举例如与车辆的盗窃防止·安全有关的辅机(例如喇叭或紧急闪烁指示灯等)。“第二辅机”是在系统断开状态下不需要工作的辅机，相当于不包含于第一辅机的辅机(例如音响系统或电动车窗等)。
在本发明的车辆中，可以的是，所述车辆还具备控制装置，该控制装置在所述系统断开状态下，若在所述第二辅机连接于所述低电压侧电力线时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第一阈值以下，则以解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接的方式控制所述开关。这样，能够降低第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第一阈值以下之后的第二蓄电装置的蓄电比例和电压的下降量。
在该情况下，可以的是，所述控制装置在所述系统断开状态下，若在解除了所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到比所述第一阈值小的第二阈值以下，则以将所述高电压侧电力线的电力降压并向所述低电压侧电力线供给的方式控制所述DC/DC转换器。这样，能够抑制第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第二阈值以下之后的第二蓄电装置的蓄电比例和电压的进一步下降。
在本发明的车辆中，可以的是，所述车辆还具备第二开关，该第二开关能够解除所述低电压侧电力线与所述第二蓄电装置的连接。在该情况下，可以的是，所述车辆还具备控制装置，该控制装置在所述系统断开状态下，若在所述第二辅机以及所述第二蓄电装置连接于所述低电压侧电力线时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第一阈值以下，则以解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接的方式控制所述开关，若之后所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到比所述第一阈值小的第二阈值以下，则以将所述高电压侧电力线的电力降压并向所述低电压侧电力线供给的方式控制所述DC/DC转换器，并且以解除所述低电压侧电力线与所述第二蓄电装置的连接的方式控制所述第二开关。这样，在第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第二阈值以下之后，能够从高电压侧电力线(第一蓄电装置)经由DC/DC转换器以及低电压侧电力线向第一辅机供给暗电流，并且能够限制第二蓄电装置的蓄电比例和电压的之后的下降。
在本发明的车辆中，可以的是，所述车辆还具备继电器，该继电器设于将行驶用的驱动装置与所述第一蓄电装置连接的所述高电压侧电力线，所述DC/DC转换器连接于所述高电压侧电力线中的比所述继电器靠所述第一蓄电装置侧处和所述低电压侧电力线。这样，在系统断开状态下，不用将继电器接通即不用使驱动装置与第一蓄电装置电连接就能够从第一蓄电装置经由DC/DC转换器以及低电压侧电力线向第一辅机供给暗电流。
附图说明
图1是表示作为本发明的第一实施例的电动汽车20的结构的概略的结构图。
图2是表示由电子控制单元50执行的系统断开状态处理例程的一例的流程图。
图3是表示电动汽车20以系统断开状态放置时的情况的一例的说明图。
图4是表示第二实施例的电动汽车120的结构的概略的说明图。
图5是表示第二实施例的系统断开状态处理例程的一例的流程图。
图6是表示电动汽车120以系统断开状态放置时的情况的一例的说明图。
具体实施方式
接着，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
【实施例1】
图1是表示作为本发明的第一实施例的电动汽车20的结构的概略的结构图。第一实施例的电动汽车20如图示那样具备电动机22、变换器24、作为第一蓄电装置的主蓄电池26、系统主继电器28、作为第二蓄电装置的辅机蓄电池30、主DC/DC转换器32、副DC/DC转换器34、第一辅机36、第二辅机38、开关40、42、电子控制单元50。
电动机22构成为例如同步发电电动机，输出行驶用的动力。变换器24用于电动机22的驱动。主蓄电池26构成为例如额定电压几百V程度的锂离子二次电池或镍氢二次电池，经由高电压侧电力线PH与变换器24连接。系统主继电器28设于高电压侧电力线PH，进行变换器24侧与主蓄电池26侧的连接以及连接的解除。
辅机蓄电池30构成为例如额定电压为12V的铅蓄电池。主DC/DC转换器32构成为例如额定电流几十A程度的转换器，与高电压侧电力线PH中的比系统主继电器28靠变换器24侧处和低电压侧电力线PL连接。该主DC/DC转换器32使高电压侧电力线PH的电力降压并向低电压侧电力线PL供给。
副DC/DC转换器34构成为例如额定电流几十mA程度(暗电流供给用)的转换器，与高电压侧电力线PH中的比系统主继电器28靠主蓄电池26侧处和低电压侧电力线PL连接。该副DC/DC转换器34使高电压侧电力线PH的电力降压并向低电压侧电力线PL供给。
第一辅机36是在系统断开状态下需要工作的辅机，可列举例如与车辆的盗窃防止·安全有关的辅机(例如喇叭或紧急闪烁指示灯等)。第二辅机38是在系统断开状态下不需要工作的辅机，相当于不包含于第一辅机36的辅机(例如音响系统或电动车窗等)。
开关40构成为常闭型的开关，一侧连接于低电压侧电力线PL，并且另一侧连接于第二辅机38。开关42构成为常闭型的开关，一侧连接于低电压侧电力线PL，并且另一侧连接于辅机蓄电池30。
虽然未图示，但是电子控制单元50构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备存储处理程序的ROM、暂时存储数据的RAM、输入输出端口。来自各种传感器的信号经由输入端口向电子控制单元50输入。作为向电子控制单元50输入的信号，可列举例如来自对电动机22的转子的旋转位置进行检测的旋转位置传感器的旋转位置、来自对向电动机22的各相流动的电流进行检测的电流传感器的相电流。并且，还可列举来自在主蓄电池26的端子间安装的电压传感器26a的主蓄电池26的电压Vmb、来自在主蓄电池26的输出端子上安装的电流传感器26b的主蓄电池26的电流Imb、来自在辅机蓄电池30的端子间安装的电压传感器30a的辅机蓄电池30的电压Vab、来自在辅机蓄电池30的输出端子上安装的电流传感器30b的辅机蓄电池30的电流Iab。
各种控制信号从电子控制单元50经由输出端口输出。作为从电子控制单元50输出的信号，例如向变换器24的控制信号、向系统主继电器28的控制信号、向主DC/DC转换器32的控制信号、向副DC/DC转换器34的控制信号、向第一辅机36的控制信号、向第二辅机38的控制信号经由输出端口输出。电子控制单元50基于来自电流传感器26b的主蓄电池26的电流Imb的累计值来运算主蓄电池26的蓄电比例SOCmb，或者基于来自电流传感器30b的辅机蓄电池30的电流Iab的累计值来运算辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab。
接着，说明这样构成的第一实施例的电动汽车20的动作，尤其在系统断开状态下持续比较长的期间放置时的动作。图2是表示由电子控制单元50执行的系统断开状态处理例程的一例的流程图。该例程在变成系统断开状态时执行。
执行图2的系统断开状态处理例程时，电子控制单元50由电流传感器30b输入辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab(步骤S100)，将输入的辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab与阈值Sabref1进行比较(步骤S110)。在此，阈值Sabref1是用于判断是否可以从辅机蓄电池30向第二辅机38供给暗电流的阈值，使用例如38％、40％或42％等。在辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab高于阈值Sabref1时，返回步骤S100。
在步骤S110中辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab为阈值Sabref1以下时，使开关40断开(步骤S120)。通过使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接，能够避免从辅机蓄电池30向第二辅机38供给暗电流，因此能够抑制从辅机蓄电池30的放电量，抑制辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab的下降量。需要说明的是，此时还从辅机蓄电池30向第一辅机36供给暗电流。
接着，由电流传感器30b输入辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab(步骤S130)，将输入的辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab与比阈值Sabref1低的阈值Sabref2进行比较(步骤S140)，在辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab高于阈值Sabref2时，返回步骤S130。在此，阈值Sabref2确定为下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab或与其相比稍高的蓄电比例SOCab，使用例如28％、30％或32％等。
在步骤S140中辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab为阈值Sabref2以下时，开始用于使高电压侧电力线PH的电力(主蓄电池26的电力)降压并向低电压侧电力线PL供给的副DC/DC转换器34的驱动(步骤S150)，然后使开关42断开(步骤S160)。通过使开关42断开来解除低电压侧电力线PL与辅机蓄电池30的连接，能够限制从辅机蓄电池30的之后的放电，能够预先在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。并且，通过驱动副DC/DC转换器34，不用使系统主继电器28接通即不用使变换器24与主蓄电池26连接而能够从主蓄电池26经由副DC/DC转换器34向第一辅机36供给暗电流。而且，通过在开始副DC/DC转换器34的驱动之后使开关42断开，能够避免向第一辅机36的暗电流的供给中断。
接着，等待进行系统起动指示(步骤S170)。在此，系统起动指示在由使用者操作未图示的起动开关时进行。并且，在进行系统起动指示时，使开关40、42接通而使第二辅机38以及辅机蓄电池30与低电压侧电力线PL连接(步骤S180)，然后对副DC/DC转换器34进行驱动停止(步骤S190)，进行系统起动(步骤S200)，结束本例程。在此，在系统起动中，电子控制单元50例如使系统主继电器28接通而使主蓄电池26与变换器24连接(能够驱动电动机22)。
需要说明的是，在本例程的执行中，在使开关42断开之前(执行步骤S160的处理之前)进行了系统起动指示时，由于辅机蓄电池30与低电压侧电力线PL连接，所以开关40在断开时进行接通来进行系统起动。
图3是表示电动汽车20以系统断开状态放置时的情况的一例的说明图。如图示那样，在系统断开状态下，从辅机蓄电池30向第一辅机36和第二辅机38供给暗电流而辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab下降并达到阈值Sabref1以下时(时刻t11)，使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。由此，能够抑制从辅机蓄电池30的放电量，能够抑制辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab的下降量。然后还从辅机蓄电池30向第一辅机36供给暗电流而辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab下降并达到阈值Sabref2以下时(时刻t12)，开始副DC/DC转换器34的驱动之后使开关42断开。由此，能够避免向第一辅机36的暗电流的供给中断并从主蓄电池26经由副DC/DC转换器34向第一辅机36供给暗电流。并且，能够限制从辅机蓄电池30的之后的放电，能够预先在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。
在以上说明的第一实施例的电动汽车20中，设置能够解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接的开关40，在系统断开状态下辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab达到阈值Sabref1以下时，使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。由此，能够抑制从辅机蓄电池30的放电量，抑制辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab的下降量。
而且，在第一实施例的电动汽车20中，还设置有能够解除低电压侧电力线PL与辅机蓄电池30的连接的开关42，在系统断开状态下，在使开关40断开之后辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab达到阈值Sabref2以下时，开始副DC/DC转换器34的驱动之后使开关42断开。由此，能够避免向第一辅机36的暗电流的供给中断并从主蓄电池26经由副DC/DC转换器34向第一辅机36供给暗电流。并且，能够限制从辅机蓄电池30的之后的放电，能够预先在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。
【实施例2】
图4是表示第二实施例的电动汽车120的结构的概略的说明图。第二实施例的电动汽车120除了不具备副DC/DC转换器34的点和不具备开关42而辅机蓄电池30直接与低电压侧电力线PL连接的点以外，与图1的电动汽车20相同。因此，对于相同的硬件结构，标注相同的标号并省略详细的说明。
在第二实施例的电动汽车120中，电子控制单元50取代图2的系统断开状态处理例程而执行图5的系统断开状态处理例程。图5的系统断开状态处理例程除了取代步骤S150～S200的处理而执行步骤S300～S360的处理的点以外，与图2的系统断开状态处理例程相同。因此，对于相同的处理，标注相同的步骤编号并省略详细的说明。
在图5的系统断开状态处理例程中，电子控制单元50在步骤S140中辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab为阈值Sabref2以下时，判定是否进行了系统起动指示(步骤S300)。并且，在判定为未进行系统起动指示时，以将高电压侧电力线PH的电力(主蓄电池26的电力)降压并向低电压侧电力线PL供给的方式驱动主DC/DC转换器32(步骤S310)。通过该主DC/DC转换器32的驱动，能够从主蓄电池26经由主DC/DC转换器32向辅机蓄电池30和第一辅机36供给暗电流。由此，能够抑制从辅机蓄电池30的进一步放电，能够在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。需要说明的是，主DC/DC转换器32的额定电流比副DC/DC转换器34大，因此主DC/DC转换器32对于较小的电流的控制性较低，但是辅机蓄电池30作为缓冲器起作用，向第一辅机36供给暗电流。
接着，由电流传感器30b输入辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab(步骤S320)，将输入的辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab与比阈值Sabref1低且比阈值Sabref2高的阈值Sabref3进行比较(步骤S330)。在此，阈值Sabref3是用于判断辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab是否恢复了一定程度的阈值，使用例如34％、35％或36％等。在辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab为阈值Sabref3以下时，返回步骤S300。另一方面，在辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab高于阈值Sabref3时，对主DC/DC转换器32进行驱动停止(步骤S340)，返回步骤S130。
在步骤S300中判定为进行了系统起动指示时，使开关40接通(步骤S350)，进行系统起动(步骤S360)，结束本例程。
需要说明的是，在本例程的执行中，在步骤S100～S140的处理的执行中进行了系统起动指示时，开关40在断开时进行接通来进行系统起动。
图6是表示电动汽车120以系统断开状态放置时的情况的一例的说明图。如图示那样，在系统断开状态下，从辅机蓄电池30向第一辅机36和第二辅机38供给暗电流而辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab下降并达到阈值Sabref1以下时(时刻t21)，使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。由此，能够抑制从辅机蓄电池30的放电量，抑制辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab的下降量。然后还从辅机蓄电池30向第一辅机36供给暗电流而辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab下降并达到阈值Sabref2以下时(时刻t22)，开始主DC/DC转换器32的驱动。由此，能够从主蓄电池26经由主DC/DC转换器32向辅机蓄电池30和第一辅机36供给电流。其结果是，能够抑制从辅机蓄电池30的进一步放电，能够在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。并且，在对辅机蓄电池30进行充电而辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab变得比阈值Sabref3高时(时刻t23)，对主DC/DC转换器32进行驱动停止。
在以上说明的第二实施例的电动汽车120中，与第一实施例的电动汽车20一样，设置有能够解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接的开关40，在系统断开状态下辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab达到阈值Sabref1以下时，使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。由此，能够抑制从辅机蓄电池30的放电量，抑制辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab的下降量。
而且，在第二实施例的电动汽车120中，在系统断开状态下，在使开关40断开之后辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab达到阈值Sabref2以下时，对主DC/DC转换器32进行驱动。由此，能够从主蓄电池26经由主DC/DC转换器32向辅机蓄电池30和第一辅机36供给电流。其结果是，能够抑制从辅机蓄电池30的进一步放电，能够在辅机蓄电池30中确保下一次系统起动所需要的蓄电比例SOCab。
在第一实施例和第二实施例的电动汽车20、120中，在系统断开状态下辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab达到阈值Sabref1以下时，使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。但是，在系统断开状态下由使用者指示了开关40的断开时等，可以不管辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab，都使开关40断开来解除低电压侧电力线PL与第二辅机38的连接。
在第一实施例和第二实施例的电动汽车20、120中，将辅机蓄电池30的蓄电比例SOCab与阈值Sabref1或阈值Sabref2进行比较，但是也可以取代于此，将辅机蓄电池30的电压Vab与阈值Vabref1或阈值Vabref2进行比较。在此，阈值Vabref1和阈值Vabref2确定为与阈值Sabref1和阈值Sabref2对应的电压。
在第一实施例和第二实施例的电动汽车20、120中，作为第一蓄电装置，使用主蓄电池26，但是也可以取代于此而使用电容器。
在实施例中，形成为具备电动机22的电动汽车20、120的结构，但是也可以取代于此而形成为具备电动机以及发动机的混合动力汽车的结构。
对实施例的主要的要素与用于解决问题的手段一栏中记载的发明的主要的要素之间的对应关系进行说明。在实施例中，主蓄电池26相当于“第一蓄电装置”，辅机蓄电池30相当于“第二蓄电装置”，副DC/DC转换器34相当于“DC/DC转换器”。
需要说明的是，实施例的主要的要素与用于解决问题的手段一栏中记载的发明的主要的要素之间的对应关系是具体地说明用于实施例实施用于解决问题的手段一栏中记载的发明的方式的一例，因此并不限定用于解决问题的手段一栏中记载的发明的要素。即，关于用于解决问题的手段一栏中记载的发明的解释应基于该栏的记载来进行，实施例只不过是用于解决问题的手段一栏中记载的发明的具体性的一例。
以上，使用实施例来说明了用于实施本发明的方式，但是本发明并不受这样的实施例任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够以各种方式实施，这是不言而喻的。
工业上的可利用性
本发明能够利用于车辆的制造产业等。

Claims (6)

1.一种车辆，具备：
第一蓄电装置；
第二蓄电装置，额定电压比所述第一蓄电装置低；
DC/DC转换器，将连接有所述第一蓄电装置的高电压侧电力线的电力降压并向连接有所述第二蓄电装置的低电压侧电力线供给；
第一辅机，连接于所述低电压侧电力线，并且在系统断开状态下需要工作；
第二辅机，连接于所述低电压侧电力线，并且在所述系统断开状态下不需要工作；以及
开关，能够解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述车辆还具备控制装置，该控制装置在所述系统断开状态下，若在所述第二辅机连接于所述低电压侧电力线时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第一阈值以下，则以解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接的方式控制所述开关。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
所述控制装置在所述系统断开状态下，若在解除了所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到比所述第一阈值小的第二阈值以下，则以将所述高电压侧电力线的电力降压并向所述低电压侧电力线供给的方式控制所述DC/DC转换器。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述车辆还具备第二开关，该第二开关能够解除所述低电压侧电力线与所述第二蓄电装置的连接。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述车辆还具备控制装置，该控制装置在所述系统断开状态下，若在所述第二辅机以及所述第二蓄电装置连接于所述低电压侧电力线时所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到第一阈值以下，则以解除所述低电压侧电力线与所述第二辅机的连接的方式控制所述开关，若之后所述第二蓄电装置的蓄电比例或电压达到比所述第一阈值小的第二阈值以下，则以将所述高电压侧电力线的电力降压并向所述低电压侧电力线供给的方式控制所述DC/DC转换器，并且以解除所述低电压侧电力线与所述第二蓄电装置的连接的方式控制所述第二开关。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的车辆，其中，
所述车辆还具备继电器，该继电器设于将行驶用的驱动装置与所述第一蓄电装置连接的所述高电压侧电力线，
所述DC/DC转换器连接于所述高电压侧电力线中的比所述继电器靠所述第一蓄电装置侧处和所述低电压侧电力线。
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